JP3286658B2 - 金属板圧延用ロール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属板圧延用ワー
クロール（以下、単に「ロール」と略記する）に関し、
特に、冷間タンデム圧延において、圧延後の金属板の表
面光沢を向上させるために用いて好適な金属板圧延用ロ
ールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下一対のロールを用いた金属板
の冷間圧延、例えば、最も表面光沢が要求されるステン
レス鋼板の圧延は、ロール直径80mmφ程度で鏡面研磨さ
れた小径のワークロールを具えたクラスター型圧延機を
用いて、低粘度（10 cSt（40℃）程度）の鉱物系圧延潤
滑油のニート潤滑を施しつつ、低速で行われていた。こ
れに対して、近年、生産コストの上から有利である大径
ロールを用いたタンデム圧延が指向されるにようになっ
てきた。しかし、タンデム圧延は、上記クラスター圧延
法より、一般に表面光沢が劣るとされ、この点での改善
に多くの努力が傾けられるようになってきた。例えば、
特開平５−253604号公報には、圧延方向に対し５〜60°
のスパイラルマーク状の研削跡を付与したロール（以
下、「スパイラルロール」と称す）により圧延すること
が有効であるとしている。また、例えば、特開平8 −26
7109号公報には、ロール軸心に対して60°以下に傾斜す
る編み目状のロール研磨目を付与したロールを用いて圧
延することが有効であることも開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
パイラルロールでは、研削跡を連続的に付与するもので
あるため、圧延ロールの回転に伴って圧延材が幅方向に
徐々に移動して蛇行したり、またこの蛇行を元に戻すこ
とができないなどのトラブルがおこり、安定した圧延が
困難になるという問題があった。そのほかに、スパイラ
ルロールでは、以下の問題があった。 (1)連続的な研削
跡を付与する必要があるので、研削前に表面を鏡面に研
磨仕上げする必要があり、そのための加工時間が必要と
なる。 (2)研削跡は、ある程度の深さに加工しないと連
続的にならないので、この点からも加工の効率が悪い。
(3)研削跡が深く連続的であるために、圧延時に鋼板が
蛇行しやすく、安定した圧延を行うことが困難である。
また、軸方向に対して60°以下, すなわち円周方向（圧
延方向）に対して少なくとも30°以上の角度で傾斜した
編み目状の研磨目をつけたロールでは、光沢向上の効果
は大きいが、通常の圧延方向に平行な研磨目と比較して
磨耗が著しく早く進行するために、少しの圧延量で光沢
が低下してしまい、光沢の良い鋼板を安定して製造する
ことが難しいという問題があった。なお、上記従来技術
はすべて、ロールの素材として、通常５％程度のCrを含
む鍛鋼を使用したものか、もしくはこの鍛鋼の使用を前
提として提案したものであった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、従来技術が抱え
ている上記問題点を解消することにあり、金属板のタン
デム圧延において、蛇行を起こすことなく、金属圧延材
の表面光沢を高度に安定して維持することが可能な圧延
用ロールを提供することにある。また、本発明の他の目
的は、磨耗が少なく、圧延後の優れた表面光沢を長期間
安定して得られる圧延用ロールを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題の
解決に向けて、ロールの周面に形成する研磨目の角度
を、特にロール材質と関連させて詳細に検討し、本発明
を完成するに到った。すなわち、本発明の要旨構成は以
下のとおりである。 (1) 鋼製の一体ロールであって、前記ロールの周面
に、円周方向に対して0.5〜30°未満の角度で該方向に
対称的に形成した、編み目状の研磨目を設けたことを特
徴とする金属板圧延用ロール。 (2) ヤング率35000kgf/mm²以上の超硬合金製の一体ロ
ールであって、前記ロールの周面に、円周方向に対して
0.5 〜90°未満の角度で該方向に対称的に形成した、編
み目状の研磨目を設けたことを特徴とする金属板圧延用
ロール。 (3) 軸心を鋼とし、外層をヤング率35000kgf/mm²以上
の超硬合金のスリーブとする複合ロールであって、前記
外層の厚みがロール半径の３％以上であり、しかも、前
記ロールの周面に、円周方向に対して0.5 〜90°未満の
角度で該方向に対称的に形成した、編み目状の研磨目を
設けたことを特徴とする金属板圧延用ロール。 (4) 研磨目の谷間または山間のピッチ長さが、研磨目
に垂直な方向で、50〜300 μｍの範囲にあることを特徴
とする、上記 (1)〜 (3)のいずれか１つに記載の金属板
圧延用ロール。 (5) 周面の表面粗さが、ロールの軸方向および円周方
向のうちの少なくとも一方の方向で、Ｒａ＝0.05〜2.0
μｍの範囲にあることを特徴とする、上記 (1)〜(4) の
いずれか１つに記載の金属板圧延用ロール。 (6) 周面の表面粗さが、ロールの軸方向および円周方
向のうちの少なくとも一方の方向で、Ｒmax ＝0.2 〜20
μｍの範囲にあることを特徴とする、上記 (1)〜(5) の
いずれか１つに記載の金属板圧延用ロール。 なお、上記各発明における超硬合金としては、ＷＣにC
o, Ni, Cr, Tiなどを添加して破壊靱性を向上させたＷ
Ｃ合金が好適である。

【０００６】

【発明の実施の形態】発明者らが、この発明を完成する
に到った経緯を含めて、鋼板の冷間圧延の場合を例にし
て説明する。通常の圧延鋼板の表面には、オイルピット
と呼ばれる深さ数μｍ程度のミクロ欠陥と、スクラッチ
と呼ばれるロールの研磨目の転写に起因する深さ１μｍ
未満のミクロ欠陥が存在する。これらのミクロ欠陥は、
表面粗さを通じて鋼板表面の光沢に直接影響を及ぼす。
ところで、前述した、クラスタ圧延機による小径の鏡面
ロールと低粘度ニート油を用いて低速圧延する場合に
は、ロール表面が鏡面であるため、スクラッチの発生が
抑制でき、また、ロールが小径であるため、噛み込み角
が大きく、かつ、潤滑油が低粘度で圧延速度が低速であ
るため、ロールバイト内に引き込まれた圧延油の油膜が
薄くなる。その結果、ロールと鋼板が十分に接触してオ
イルピットの発生も少なくなるので、良好な表面光沢が
得られる。

【０００７】これに対して、タンデム圧延の場合には、
ロールが大径で圧延速度が高速となり、また、焼き付き
（ヒートストリーク）防止のために高粘度の圧延油を用
いていることから、ロールバイト内に引き込まれる圧延
油の油膜が厚くなる。その結果、オイルピットが大量に
発生し、しかも、スリップ防止のためにロール粗さを小
さくできないことから、スクラッチも深くなる。これら
の理由から、一般的なタンデム圧延後の鋼板表面は、表
面粗さが大きく、表面光沢が低下するのである。なお、
ロール径や圧延油は、タンデム圧延を高速で行うという
本来の特性を生かす必要性から、光沢向上の名目で、こ
れらの要件を変更することは困難である。

【０００８】さて、これらの状況の下で、発明者らは、
タンデム圧延した鋼板表面の光沢を向上させるため、ロ
ールの研磨目を変更することを試みた。通常の圧延用ロ
ールの表面には、圧延方向とほぼ平行な研磨目が存在
し、圧延時には鋼板表面とロール表面の相対滑り方向
と、ロール表面の研磨目の方向とが一致するため、鋼板
表面にロール粗さが転写されてスクラッチが生じる。そ
こで、発明者らは、研磨目を圧延方向に対して傾けてロ
ール表面に付与したところ、ロールバイト内表面近傍の
圧延方向におけるせん断変形が大きくなり、鋼板表面が
平滑化されて、光沢が良好となることを見いだした。

【０００９】発明者らの検討によれば、鋼板表面に存在
するオイルピットやスクラッチのようなミクロ欠陥は数
μｍ以下の大きさであるのに対し、ロールバイト内の圧
延方向の相対滑りは、タンデム圧延機の大径のロールで
は数ｍｍ以上になる。そこで、発明者らは、数μｍのミ
クロ欠陥を平滑にするためには、圧延方向に対称的に傾
斜した研磨目を付与すれば光沢は向上し、また、研磨目
は連続的に付与される必要はなく、断続的であっても相
対滑り距離がその数百倍以上にもなって光沢は向上する
筈であると考えて研究を進め、本発明ロールの開発に至
った。

【００１０】この発明ロールは、図１に示すように、ロ
ールの円周方向すなわち圧延方向に対して対称的に、適
正な角度をなす不連続な研磨目をロール表面につけ、こ
の研磨目を互いに斜交させて編み目（クロス目）状とし
たものである。このようなロールとすれば、研磨目が断
続的でよいので、スパイラルロールのように、研磨前に
ロール表面を鏡面仕上げする必要がなく、深くする必要
もないので、研磨目を容易かつ効率的に付与できる。さ
らに、研磨目のロール円周方向となす角度を円周方向に
対し対称的に配置して、研磨目を斜交させた編み目状と
することによって、圧延時における鋼板の蛇行を防止す
ることが可能となる。

【００１１】次に、発明者らは、通常の鋼系素材を用い
たロール（ヤング率：21000 kgf/mm^２, ５％Cr鍛鋼）に
ついて、表面光沢向上と磨耗防止の両面から、研磨目の
ロール円周方向に対する角度（図１のθ）を最適化すべ
く、圧延実験を行った。まず始めに、図２に示す４段ミ
ル５スタンドの冷間圧延機にて、素材厚3.5 ｍｍのフエ
ライト系ＳＵＳ４３０ステンレス鋼板を1.5 ｍｍ厚まで
圧延した。なお、図２において、被圧延材である金属板
１は、図中左方から右方に圧延される。各圧延スタンド
は、それぞれ上下一対のロール２Ａ〜２Ｅ、バックアッ
プロール３Ａ〜３Ｅにより構成される。この圧延機に
て、第５スタンドでロールの研磨目の角度を種々変更し
て上記の圧延を10コイルずつ行い、焼鈍、酸洗および調
質圧延を施し、鋼板表面の光沢度を調査した。その結果
を図３に示す。図３から、ロール円周方向に対して0.5
°〜30°未満の範囲、好ましくは0.5°〜25°の範囲の
角度で研磨目を傾けることにより、従来技術である30°
以上の場合とほぼ遜色ない光沢向上効果が認められるこ
とがわかった。なお、研磨目のロール円周方向に対する
傾斜角度は、耐摩耗性の上からは25°以下とすることが
好ましく、一方、加工時の研磨条件設定の容易さを考慮
すると5 °以上とすることが好ましい。

【００１２】本発明の鋼系ロールでは、このように円周
方向に対する傾斜角度を従来よりも小さくするものであ
るが、これにより得られる効果は、圧延初期の光沢向上
よりも、むしろ長時間圧延を行っても初期の光沢が安定
して維持されるという点での方がはるかに大きい。その
理由を以下に述べる。

【００１３】ロール円周方向に対してなす角度が大きい
研磨目を付与した、従来のロールの場合には、ロール研
磨目と鋼板表面との圧延方向相対滑りによる鋼板表面の
平滑化のみにより光沢を向上させていた。このため、ロ
ール表面の研磨目は著しく摩耗しやすく、表面光沢は圧
延開始とともに急激に低下していた。これに対して、本
発明ロールでは、前述したように、タンデム圧延機のロ
ールバイト内の相対滑り量が数ｍｍあることを活用し
て、傾き角度が小さくても相対滑り量が大きいことによ
る表面平滑化の効果によってスクラッチを削減できる。
また、研磨目を編み目状にすれば、角度が小さい方がロ
ールバイト内に引き込まれた圧延油を圧延方向に排出す
る効果が高く、オイルピットを低減できる。これらの効
果により、光沢が長時間にわたり良好に維持できる。

【００１４】さらに、傾き角度が30°以上の従来技術で
は、ロール研磨目の相対滑りによる鋼板表面の平滑化の
みにより光沢を向上させていたため、同様の圧延を続け
たとき、圧延油は幅方向のみに排出されて、ロール研磨
目の凸部先端はほとんど油膜がなく、全く潤滑効果を期
待できないために、摩耗の進行が著しく早く、光沢向上
効果が急減する。これに対し、傾き角度を30°未満とし
た本発明ロールでは、圧延方向に排出される圧延油によ
る潤滑効果でロール摩耗が進展しにくい。その結果、ロ
ール研磨目が長い間保持されて、相対滑りによる平滑化
効果を持続できること、ロール研磨目の凸部が多少摩耗
しても、それと関係なく圧延油が凹部から圧延方向へ排
出されてオイルピット低減効果が持続することのため、
表面光沢の向上効果が長く持続する。

【００１５】以上説明したように、鋼系ロールにおいて
は、ロール円周方向に対し、0.5 〜30°未満（好ましく
はこの範囲でも加工性の上からは5 °以上、また耐摩耗
性の上からは25°以下）の角度をなす直線状の研磨目
を、円周方向に対称的に加工して、編み目状とする。こ
のロールを冷間圧延に用いれば、研磨目の相対滑りによ
りスクラッチが低減し、研磨目が編み目状になっている
ことで圧延油の封入を防ぎオイルピットが低減し、さら
に研磨目摩耗によるロール粗さの低下を最小限に抑え、
蛇行などの問題も起こらないという極めて大きな効果が
得られる。なお、鋼系素材としては、５％Cr鍛鋼 (ショ
ア硬度80) 以上のものが好適である。

【００１６】発明者らは、さらに、研磨目角度の異なる
鋼系（ヤング率21000 kgf/mm² 、５％Cr鍛鋼）ロール
を、図２に示す４段ミル５スタンド冷間圧延機の第５ス
タンドに適用して、素材厚3.5 mmのフェライト系SUS430
ステンレス鋼板を1.5mm 厚まで圧延速度（最終スタンド
でのロール速度）300mpmで30コイルずつ圧延し、長期間
圧延した時の鋼板の光沢変化を調査した。図４におい
て，被圧延材である金属板１は、前述したものと同様
に、図中左方から右方に圧延され、各圧延スタンドは、
それぞれ上下一対のロール2A〜2E、バックアップロール
3A〜3Eにより構成される。上記圧延の後、焼鈍、酸洗、
調質圧延を行い、この鋼板の表面光沢度を、JISZ8741
光沢度測定方法（GS20°）により調査した。その結果を
図４に示す。図４に示すように、本発明に従うロールと
いえども、鋼系ロールでは、研磨目の角度を、例えば、
圧延方向に対し0.5 °と小さくしても、その効果は15コ
イル程度までは持続するが、さらに長期間安定して高光
沢の鋼板を圧延することが難しいことがわかった。

【００１７】このように、鋼系の編み目（クロス目）ロ
ールで、長期間使用したときに、光沢度が低下する現象
は、図５（ａ）に示す初期状態から、図５（ｂ）のよう
に、研磨目の凸部が急速に磨耗し、ロール円周方向とな
す角度を小さくとっても、研磨目の磨耗を防止するのが
困難になるからである。

【００１８】そこで、発明者らは、さらに長期間安定し
た高光沢度を得るため、鋼ロールに代わるロールについ
て研究することとした。そして、図２の第５スタンド
に、超硬合金（ヤング率35000 kgf/mm² 、組成ＷＣ−Co
系）製の一体および複合ロールを同様の方法で適用した
ところ、図６に示す結果が得られた。図６から、超硬合
金製のロールを用いれば、鋼系ロールに比べて、クロス
研磨目の光沢向上効果を一層長期間持続させうることが
判明した。

【００１９】発明者らは、上記知見に基づき、ロールの
材質を詳細に調査した。図７は、研磨目の角度を45°と
し、ロール素材のヤング率を種々変更して、同様の圧延
を行い、その後、焼鈍、酸洗、調質圧延して得られた鋼
板の表面光沢度を測定した結果である。図７より、ヤン
グ率を鋼系ロールの21000 kgf/mm² から大きくしていく
と、光沢は、徐々に向上し、35000 kgf/mm² 以上になる
と顕著に向上することがわかった。

【００２０】冷間圧延用のロールとして、超硬合金、例
えばＷＣ（タングステンカーバイド）系超硬合金を適用
することを考えたとき、ロール全体をＷＣ合金一体とし
てもよいが、特に、タンデム圧延機用の大径ロールの場
合には、製造コストが極めて高くなるという問題があ
る。そこで、超硬合金ロールとして、金属板に接触する
ロール表層部分を超硬合金スリーブとし、これを鋼系材
質の心材に嵌合した構造のスリーブ型複合ロールを採用
することは、コスト低減の上で極めて有効である。

【００２１】ただし、このような複合ロールを用いる場
合、圧延中のロールの偏平はＷＣ合金一体ロールの場合
と異なることが考えられる。圧延後の鋼板表面の光沢は
偏平ロール半径に大きく係わっており、複合ロールの場
合には、ＷＣ合金一体ロールと偏平半径が大きく異なら
ず、かつ、製造コストをも考慮して、外層肉厚を適正に
設定する必要がある。発明者らは、この観点から、上記
ヤング率を具えた安価な鋼系材料を心材とし、ヤング率
35000 kgf/mm² 以上の超硬合金（例えば、ＷＣ合金）を
スリーブとして嵌合した複合ロールについて、スリーブ
肉厚を種々変更したロール（研磨目の角度はロールの円
周方向に対して45°）を製作した。このロールを用い
て、同様な実験を行い、焼鈍、酸洗、調質圧延後の鋼板
表面の光沢度を測定した。

【００２２】図８は、ＷＣスリーブ厚みｔとロール半径
ｒとの比ｔ／ｒが３％以上であれば、ＷＣ一体ロールと
の光沢度の差が10％以内に収まり、ＷＣ一体ロールに匹
敵する十分な光沢向上効果を得ることが可能であること
を示している。したがって、この発明において、複合ロ
ールの外層である超硬合金スリーブの厚みは、ロール半
径の３％以上とすることが望ましい。なお、ｔ／ｒの上
限については、ロール製造コストの余裕度に応じて適宜
設定すればよい。なお、超硬合金としては、ＷＣにCo、
Ni、Cr、Tiなどを添加して破壊靱性を向上させたＷＣ合
金が好適で、なかでもCoを添加したものがより好まし
い。

【００２３】上述したように、鋼系のロールよりもさら
に長期間にわたって安定した光沢表面を得るためには、
超硬合金の表面に編み目状加工を施した、単一ロール又
は複合ロールが適していると言える。そして、このロー
ルが具えるべき具体的条件は、以下のようになる。1)編
み目は、鋼製のものと同様、ロール円周方向に傾斜し、
対称的な研磨目であるが、その角度は鋼製のものより大
幅に拡大でき、0.5 °以上90°未満である。2)ロールの
素材としては、超硬合金とくにヤング率35000 kgf/mm²
以上のものが好適であり、複合ロールとする場合には、
心材として鋼（ヤング率約21000 kgf/mm² ）を、外層材
としてヤング率35000 kgf/mm² 以上の超硬合金を用い
て、外層肉厚がロール半径の３％以上であるスリーブを
嵌合したものが好適である。なお、研磨目のロール円周
方向に対する傾斜角度は、加工時の研磨条件設定の容易
さを考慮すると5 °以上とすることが好ましく、一方、
耐摩耗性の上からは30°未満とすることが好ましい。か
かるロールを冷間圧延用のロールとして用いることによ
り、研磨目の相対滑りに起因するスクラッチが低減し、
研磨目が編み目状になっていることで圧延油の封入を防
いでオイルピットが低減し、さらに研磨目の磨耗がほと
んどなく、蛇行などの問題も生じないという極めて大き
な効果が得られる。

【００２４】なお、円周方向に対して所定範囲の角度を
なして傾斜した片側の研磨目は、全てが平行である必要
はないが、金属板の蛇行を防ぐ上から、その平均的な傾
斜角度が、円周方向に対して反対側に傾斜した研磨目と
ほぼ等しい、すなわち、円周方向に対して対称的である
必要がある。

【００２５】このほか、発明者らは研磨目の形態につい
て、次の実験を行った。実験には、ヤング率35000 kgf/
mm² のＷＣ−Co系超硬合金スリーブ（ｔ／ｒ＝３％）を
外層材とし、これを鋼系の心材に嵌合したロールと、鋼
系ロール（５％Cr鍛鋼）であり、それぞれ表面の形態
（研磨目ピッチ、表面粗さ）を変化させて研磨したもの
を用いた。研磨目の傾斜角度（図１のθ）は25°とし
た。これらのロールを、図２に示す４段ミル５スタンド
冷間圧延機の第５スタンドに適用して同様な圧延を行
い、焼鈍、酸洗、調質圧延の後、鋼板の表面光沢度を調
査した。その結果を表１〜表３に示す。これらの表か
ら、表面光沢が良好なロール研磨目の表面形態として、
(1)研磨目に垂直な方向に測定した、研磨目の谷間また
は山間のピッチ長さは、50〜300μｍの範囲にあるこ
と、 (2)表面粗さが、ロールの軸方向および円周方向の
うちの少なくとも一方で、Ｒａ＝0.05〜2.0 μｍの範囲
にあること、(3) 表面粗さが、ロールの軸方向および円
周方向のうちの少なくとも一方で、Ｒmax ＝0.2 〜20μ
ｍの範囲にあること、などが重要であることが分かっ
た。また、これらの形状からすると、本発明ロールに適
用する研磨目は、通常の砥石による円周方向研磨と類似
したものが適しているといえる。

【００２６】発明者らは、さらにこれら表面形態が鋼板
の表面光沢に及ぼす影響について検討し、次の事実も見
いだした。すなわち、ＲａやＲmax が上記範囲に満たな
い場合や、研磨目のピッチ長さが上記範囲を超える場合
には、いずれもロールバイト内における表面平滑化効果
が得られず、光沢が向上しない。また逆に、ＲａやＲma
x が上記範囲を超える場合や、研磨目のピッチ長さが上
記範囲に満たない場合には、研磨目が圧延方向に対して
傾いたスクラッチとして鋼板表面に転写して、調質圧延
によっても消去しきれないために、光沢が向上しない。
なお、前述した各実験に用いた、本発明に相当するロー
ルはすべて、研磨目が上記表面形態の３条件とも満たす
ものであった。

【００２７】本発明における研磨目は必ずしも連続的で
ある必要はなく、製造性の上では、むしろ断続的である
ほうが好ましい。また、本発明におけるロール表面の研
磨目は、例えば、回転砥石や遊離砥粒などによる研磨、
研削バイトによる研削、あるいはエッチングなどいかな
る加工方法で付与されたものでもよい。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【実施例】次に、実施例に基づいて説明する。なお、以
下の各実施例において、本発明に該当するロールは、前
述した研磨目の表面形態の３条件すべてを満たすもので
あった。実施例１ 図２に示す４段ミル５スタンドからなる冷間圧延機の第
５スタンドに、ヤング率約21000 kgf/mm² 、成分５％Cr
の鍛鋼ロールの表面に、回転砥石加工により、圧延方向
に対して両側にそれぞれ15°対称的に傾けた研磨目を、
編み目状に付与したロール（発明例）と、圧延方向に対
して両側に45°対称的に傾けた研磨目を編み目状に具え
たロール（従来例）を適用し、素材厚4.0 mmのＳＵＳ４
３０フエライト系ステンレス鋼板を、それぞれ2.0 mmま
で100 コイルずつ圧延し、焼鈍、酸洗、調質圧延後の鋼
板表面光沢を調査した。その結果、従来技術では、20コ
イル圧延毎に４回ロールを交換して、計５セットのロー
ルを必要とした上、平均光沢度（Gs20°）は432 ポイン
トであった。これに対し、発明ロールでは、ロールを50
コイル毎に１回交換したのみで、計２セットという少な
いセット数のロールですみ、しかもその平均光沢度（Gs
20°）も508 ポイントと良好な値を示した。

【００３２】実施例２ 図２に示す４段ミル５スタンドからなる冷間圧延機の第
５スタンドに、ヤング率約21000 kgf/mm² 、成分５％Cr
の鍛鋼ロールの表面に、遊離砥粒加工により、圧延方向
に対して両側に20°対称的に傾けて研磨目を編み目状に
付与した研磨ロール（発明例）と、圧延方向に対して両
側に80°対称的に傾けた研磨目を編み目状に具えた研磨
ロール（従来例）を適用して、素材厚4.0 mmのＳＵＳ３
０４オーステナイト系ステンレス鋼板をそれぞれ2.0 mm
まで100 コイルずつ圧延し、焼鈍、酸洗、調質圧延、バ
フ研磨（１パス）後の鋼板表面の光沢を調査した。その
結果、従来技術では、ロールを約12コイル圧延毎に交換
して、計８セットのロールを必要とし、平均光沢度（Gs
20°）は550 ポイントであった。一方、発明ロールで
は、ロールを35コイル毎に２回交換したのみで、計３セ
ットの少ないセット数のロールを使用したにもかかわら
ず、平均光沢度（Gs20°）は637 ボイントと良好であっ
た。

【００３３】実施例３ 図２に示す４段５スタンドからなる冷間圧延機の第５ス
タンドにおいて、ヤング率約21000 kgf/mm² 、成分３％
Crの鋼心材に、エッチング加工により、圧延方向に対し
て両側に15°対称的に傾けた研磨目を編み目状に付与し
た、ヤング率35000 kgf/mm² でスリーブ肉厚がロール半
径の３％であるＷＣ合金スリーブを嵌合した複合ロール
（発明例）、また、圧延方向に対して対称的に45°傾け
た研磨目を編み目状に付与した鋼系（ヤング率約21000
kgf/mm² 、５％Cr鍛鋼）ロール（従来例）を適用し、素
材厚4.0mm のSUS430フエライト系ステンレス鋼板を、そ
れぞれ、2.0 mmまで100 コイルずつ圧延した。その後、
焼鈍、酸洗、調質圧延した鋼板について表面光沢を調査
した。その結果、従来技術では、20コイル圧延ごとにロ
ールを交換して、計５セットのロールを必要とした上、
平均光沢度（Gs20°）は432 ポイントであり、各セット
の１コイル目と20コイル目の平均光沢度の差は、どのセ
ットでも100 ポイント以上であった。これに対し、発明
ロールでは、100 コイルをすべて１セットのロールで圧
延でき、しかも平均光沢度は560 ポイントと良好であ
り、１コイル目と100 コイル目の光沢度の差も、たかだ
か30ポイントと安定した光沢が得られた。

【００３４】実施例４ 図２に示す４段５スタンドからなる冷間圧延機の第５ス
タンドにおいて、ヤング率約21000kgf/mm²、成分３％Cr
の鋼心材に、切削加工により、圧延方向に対して両側に
60°対称的に傾けて設けた研磨目を編み目状に付与し
た、ヤング率35000 kgf/mm² でスリーブ肉厚がロール半
径の３％であるＷＣ合金スリーブを嵌合した複合ロール
（発明例）、また、圧延方向対して30°対称的に傾けた
研磨目を編み目状に付与した鋼系（５％Cr鍛鋼）ロール
（従来例）を適用し、素材厚4.0 mmのSUS304オーステナ
イト系ステンレス鋼板を、それぞれ、2.0 mmまで100 コ
イルずつ圧延した。その後、焼鈍、酸洗、調質圧延、バ
フ研磨（１バス）した鋼板について表面光沢を調査し
た。その結果、従来技術では、平均18コイル圧延ごとに
交換して6 セットロールを必要とし、平均光沢度（Gs20
°）は550 ポイントであった。また、各セットの１コイ
ル目と18コイル目の平均光沢度差は、どのセットでも12
0 ポイント以上であった。一方、発明ロールでは、100
コイルすべてを１セットのロールで圧延し、しかも、平
均光沢度は700 ポイントと良好で、さらに、１コイル目
と100 コイル目の平均光沢度差は43ポイントで安定して
いた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷間タンデム圧延時におけるロール研磨目の磨耗を抑制
できるので、表面光沢が優れた金属板を長時間安定して
製造可能なロールを提供することができる。また、本発
明によれば、圧延時での金属板の蛇行を招くことなく、
表面光沢が優れた金属板を安定的に製造することができ
る。しかも、本発明によれば、多大な設備投資を必要と
することなく、ロール交換の回数を著しく低減できるの
で、金属板の製造コストの大幅な削減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロール表面に研磨目を設けた発明ロールを示す
図である。

【図２】本発明のロールを適用した圧延機の例を示す図
である。

【図３】鋼系ロール表面における研磨目の傾き角度θが
異なるロールを用いてステンレス鋼板を圧延したときの
光沢度の経時変化を示す図である。

【図４】鋼系ロール表面における研磨目の傾き角度θが
異なるロールを用いてステンレス鋼板を圧延したときの
光沢度の経時変化を示す図である。

【図５】研磨目の磨耗過程を説明するための模式図であ
る。

【図６】超硬合金製ロールの表面における研磨目の傾き
角度θが異なるロールを用いてステンレス鋼板を圧延し
たときの光沢度の経時変化を示す図である。

【図７】超硬合金のヤング率とステンレス鋼板の光沢度
との関係を示すグラフである。

【図８】スリーブ厚み（ｔ）／ロール半径ロール（ｒ）
とステンレス鋼板の光沢度との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 被圧延材 ２ ロール ３ バックアップロール ４ クーラントノズル ５ クーラント（圧延油）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鑓田 征雄 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究所内 (72)発明者 永井 肇 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 伊理 正人 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 砂盛 泰理 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 平５−253604（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−265913（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−263628（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−249403（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−249405（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−27544（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−267109（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−50103（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−323103（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−34205（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−246313（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−155404（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 27/02 B21B 27/00 B21B 1/22 B21B 27/03 510 C22C 29/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼製の一体ロールであって、前記ロール
   の周面に、円周方向に対して0.5 〜30°未満の角度で該
   方向に対称的に形成した、編み目状の研磨目を設けたこ
   とを特徴とする金属板圧延用ロール。
2. 【請求項２】 ヤング率35000kgf/mm²以上の超硬合金製
   の一体ロールであって、前記ロールの周面に、円周方向
   に対して0.5 〜90°未満の角度で該方向に対称的に形成
   した、編み目状の研磨目を設けたことを特徴とする金属
   板圧延用ロール。
3. 【請求項３】 軸心を鋼とし、外層をヤング率35000kgf
   /mm²以上の超硬合金のスリーブとする複合ロールであっ
   て、前記外層の厚みがロール半径の３％以上であり、し
   かも、前記ロールの周面に、円周方向に対して0.5 〜90
   °未満の角度で該方向に対称的に形成した、編み目状の
   研磨目を設けたことを特徴とする金属板圧延用ロール。
4. 【請求項４】 研磨目の谷間または山間のピッチ長さ
   が、研磨目に垂直な方向で、50〜300 μｍの範囲にある
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の金属板圧延用ロール。
5. 【請求項５】 周面の表面粗さが、ロールの軸方向およ
   び円周方向のうちの少なくとも一方の方向で、Ｒａ＝0.
   05〜2.0 μｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１
   〜４のいずれか１項に記載の金属板圧延用ロール。
6. 【請求項６】 周面の表面粗さが、ロールの軸方向およ
   び円周方向のうちの少なくとも一方の方向で、Ｒmax ＝
   0.2 〜20μｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１
   〜５のいずれか１項に記載の金属板圧延用ロール。